MapGis 在数字制图及地质研究中的应用分析

吴 云，张琦洁

（中国自然资源航空物探遥感中心，北京 100083）

现阶段，在地质矿产勘探、资源管理、环境保护、土地管理、地下管网建设、城市建设等方面对MapGis的应用越来越普遍。MapGis的有效应用可以提高数字制图水平，能够为相关的管理决策提供更加可靠的信息支撑。同时可以利用MapGis完成地质研究工作，保证在开展地质研究工作中所获取的信息数据更加准确清晰，对提高地质研究水平有积极帮助。

1 MapGis在数字制图中的应用

MapGis 作为一种专业性的软件，在将其应用在数字化制图过程中具有比较强的实用性，特别是进行数字化产品制作具有明显的优势。数字化制图方法在应用过程中需要利用MapGis 数据数字化输入系统或者智能扫描矢量化子系统完成图形数字化数据库建立过程。数字化制图方法在实际操作过程中主要是对图形进行转化，使其变为数据信息。数字化制图的具体工作流程包括以下方面：第一，数据获取以及矢量化处理。MapGis 的矢量图形数据来源主要包括点图元数据、线图元数据、面图元数据。在获取这些数据时，可以利用的方法主要包括数字化仪输入法、智能扫描矢量化输入法以及人工跟踪矢量化输入法。其中利用数字化仪进行数据获取时，主要是人工操作游标跟踪获取信息数据，并对地图信息进行转化，使其成为图形数据。通常点图元数字化可以只用采集控制点；线图元数字化主要是完成基线跟踪作业；面图元数字化可以利用游标跟踪整个区域轮廓线，然后在拓扑处理子系统内利用自动或者人工的方式构造面图元区域完成选区作业[1]。智能扫描矢量化输入法在实际操作中可以先扫描原图，并将原图以栅格形式存储在图像文件内。此外，还要利用智能化处理技术对图像数据进行转化，使其变为矢量数据，将其存入到线文件或者点文件中完成编辑作业。然后根据误差校正系统完成误差纠正。一般在对智能扫描矢量化方法进行应用时，需要根据具体的需求对非细化无条件全自动矢量化以及交互式矢量化进行合理选择。但是需要注意智能扫描矢量化输入法虽然能够提高数据获取的效率，但是如果获取的数据量比较大，图形要素自动识别的难度会增大大增加，会直接影响后期修改编辑工作量。人工跟踪矢量化输入法在使用过程中需要利用鼠标完成数据跟踪，将已经装入的栅格图像数据转化为矢量数据，同时要利用误差纠正的方法对数据进行编辑处理，使其能够达到绘图要求。在具体应用中需要在图形编辑系统中完成各种操作，并且还可以利用图形编辑系统的编辑功能修改矢量化后的图形数据。利用这种方法需要对子系统进行设置，选择好工作目录子图库以及线型库，然后将扫描完成的删格图像利用文件菜单装入光栅文件，并保存为MapGis 的内部格式文件。然后再将其装入并进行矢量化，能够提高数据采集速度。对当前层以及编辑属性进行设置是提高人工跟踪矢量化输入法数据获取水平的重要措施，同时是进行点图元、线图元以及面图元数据采集时必须进行的操作。在对点图元以及线图元进行数据采集时，这种方法与数字仪化输入法的操作过程相类似，但是需要将游标换成鼠标，利用鼠标的十字高点放大屏幕上的栅格图像完成跟踪采集。这种方法一般情况下在地质制图中的应用比较普遍。

第二，图层设置作业。在数字制图过程中，图层是必须关注的重点内容。MapGis 在对数字图地图进行制作时，要建立编辑图层名，然后对图层进行设置和使用。这样才能提高数字化制图编辑水平。通常数字化制图的分层为：第1 层为等高线、其他地貌符号；第2 层为高层信息；第3 层为界线信息；第4 层为各种对地质要素信息。在图层设置时，需要根据数字化制图的具体内容和要求，依次选择设置。

第三，对图形数据进行编辑处理。在编辑图形数据时，主要包括点编辑、线编辑、区编辑以及图层编辑等。其中对点、线图元符号以及图库进行编辑时，需要根据编图的具体要求，利用MapGis 系统服务库子系统内的相应文字数据以及图形符号图库等对这些信息进行抽取，然后利用编辑修改生成图库、填充图案以及矢量字库。同时将编辑完成后的图库存放在系统库内，方便后期编辑制图随时调用。对图形进行编辑时，要利用图形编辑子系统完成图形整体编辑，修改矢量结构的点线区域边界等，同时要对拓扑关系进行自动纠正，可以利用MapGis 系统内的标准尺寸图框对符号库、线型库以及图案库等进行准确补充和修改。

第四，数据输出。在数字化制图完成后，需要及时完成数据输出作业，主要包括图形输出以及文件输出。图形输出的主要操作是要对编辑完成的数字地图数据处理结果进行转换，使其成为图形输出装置能够识别的信号。然后利用驱动图形输出装置形成地图图形，MapGis系统可以将点、线、面数据文件插入到编辑工程文件中，利用光栅化处理后能够形成光栅文件。并利用绘图仪读取获取的图形文件。而文件输出需要将图形数据编辑成工程文件并输出三个文件。此外，为了保证数据交换效果，MapGis还需要提供数据转入转出功能[2]。

2 MapGis在地质研究工作中的应用

2.1 空间分析功能

在地质研究中，对MapGis 进行应用时，空间分析功能是其中的主要功能之一。在MapGis 系统中空间分析功能与计算机一般性辅助系统存在一定差别，这一功能可以将一系列与空间位置存在联系的数据进行空间叠加分析，并且可以完成属性统计分析作业。然后从获取的相关数据中提取有用的信息作为分析结果。将空间分析系统应用在地质研究过程中能够创新地质研究工作，同时可以扩大地质研究工作的方法。空间分析功能的具体应用主要表现在以下方面：第一，数据检索功能。在该功能应用时可以提取文件以及数据库中的各种数据信息进行分析。并且利用这种功能可以在最短时间内找出有利于成矿的数据区间，提高数据分析效率。第二，空间叠加分析功能。这一功能在应用中能够任意叠加分析不同要素的空间数据以及属性数据，能够形成新的空间数据，方便开展地理研究工作。第三，属性统计分析功能。主要是对有联系的属性以及数据进行单属性、多属性统计分析，然后获取不同数据分析要素之间的定量关系。第四，二维模型以及三维模型分析功能。在这一功能应用过程中，可以更加形象直观地展示出多维数据模型显示的研究体，能够准确了解地质体、矿床等空间形态的具体分布特征。

在对空间分析功能进行应用时，需要对不同的分析功能进行综合利用，可以使地质研究人员利用GIS 对各种地质研究问题进行有效解决。特别是在找矿工作中利用空间分析功能可以提高找矿效率，保证找矿结果的可靠性。例如，在成矿预测工作中利用数据检索功能可以在很短时间内对不同情况地质条件因素进行研究和分析，同时找出有利于成矿的数值区间，并利用GIS 系统对空间数据合成进行准确预测，从而更加科学地确定矿产的空间分布情况，获取比较准确的预测区。此外，可以利用不同的色块对预测区进行标注，表现出在不同条件影响下的成矿空间的重叠情况，使工作人员获取更加丰富的信息数据[3]。

2.2 地图编辑功能

在MapGis系统中对地图编辑功能进行应用也是其在地质研究中应用的主要体现之一。MapGis系统内的地图编辑功能与计算机辅助绘图系统存在较大差异，能够为地质制图提供更加可靠的保障，并且能够改善制图的精度，保证图形内容信息更新的有效性以及及时性。可以在一定程度上丰富地质图形的表现力。对图形的综合应用能够提高地质地图编辑效率。在地质类图件编制过程中，其质量以及编制水平是影响地质研究工作情况的重要因素。因为地质类图件本身是地质研究中不能缺少的主要资料，在开展地质图件编辑工作时，内容比较复杂繁琐，如果精度达不到需要的要求，会直接影响地质研究工作的效率。而利用MapGis系统内的地图编辑功能，可以提高地质制图工作效率，并且可以直接将野外采集的地质信息综合在一起进行叠加分析和编辑，能够丰富地质类图件的地质信息元素。同时可以提高地质类图件的精度。除此之外，在地图编辑功能应用过程中，可以利用图形建边和建库子系统对各种地图以及地质图进行自动或者半自动的建边操作，进一步提高地质类图件的编辑效率。利用数字化图形编辑系统可以分析和编辑以高程值为基础的坡度、坡向、分水岭、流域等信息，能够对不同变量之间的具体关系进行分析和研究。这些功能的应用能够丰富地质研究中地图编辑的主要内容以及要素。在MapGis系统中地形地图编辑功能能够为地质制图提供更加有效的制图工具，可以丰富图形编辑内容，利用图形综合叠加的功能提高地质研究工作水平[4]。

3 结语

综上所述，MapGis系统具有较强的分图层管理功能，可以提高数字化制图的精准度，具体的应用功能也比较多样全面，可以对各种模型文件进行转化，同时能够完成空间分析、二维三维实体叠加分析等作业。在数字化制图以及地质研究中，MapGis软件系统的应用具有突出的优势。MapGis系统的实际应用性相对较强，应用覆盖面也比较广泛。特别是在现阶段的地质研究工作中，MapGis系统的有效应用能够提高找矿预测水平，进一步拓展地质研究工作的思路以及相关方法，对提高地质研究工作水平有积极帮助。为了提高MapGis在地质研究中的应用水平，需要对假软件系统的具体情况进行进一步发研究和创新，扩展MapGis软件系统的应用范围。